高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力

劉星

【摘要】教育部所頒布的《高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)》對于新時代下的中學(xué)物理教育和人才培養(yǎng)目標(biāo)提出了嶄新的要求，物理教學(xué)的目的不再是簡單地培養(yǎng)學(xué)生的理論知識儲備，而是需要從“物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”這四大角度著手，這樣才能夠?yàn)楝F(xiàn)代社會提供源源不斷的綜合型人才，有效地推進(jìn)國家未來的發(fā)展建設(shè)。為此，高中物理教師在執(zhí)行工作任務(wù)的時候應(yīng)該進(jìn)行多角度的思考，將寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和嶄新的教學(xué)理念進(jìn)行有機(jī)融合，讓學(xué)生能夠在精彩紛呈的教學(xué)環(huán)境中逐步尋找到真正適合自己的高中物理學(xué)習(xí)手段，學(xué)生思維能力可以借此機(jī)會獲得完善。本文將會重點(diǎn)探討分析高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，以求能夠?yàn)橄嚓P(guān)單位提供借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理? 核心素養(yǎng)? 科學(xué)思維? 能力培養(yǎng)

【中圖分類號】G633.7 ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2021）29-0121-02

伴隨現(xiàn)代高中新課程改革進(jìn)程的越發(fā)深入，將學(xué)科知識作為核心的傳統(tǒng)課堂正在被逐漸摒棄，以核心素養(yǎng)為重點(diǎn)的新型教育模式正登堂入室。物理學(xué)科核心素養(yǎng)當(dāng)中，最為重要的就是科學(xué)思維，學(xué)生只有具備了完善的思維能力才能夠在學(xué)習(xí)各種新型知識的時候具備多元化的思維方式，能夠積極運(yùn)用自己的智慧解決高中物理知識中的各項問題。物理知識學(xué)習(xí)本身就富有極強(qiáng)的綜合性，學(xué)生不僅需要將各種理論知識清晰記憶，還需要在后續(xù)的解題過程中依據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用各種先進(jìn)的思維方式，這樣，學(xué)生的物理綜合能力方能借此機(jī)會得到顯著提升。

一、利用實(shí)驗(yàn)探究模式培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

物理知識中的很多理論概念都是經(jīng)由科學(xué)家進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出的，是一種十分貼近人類實(shí)際生活的自然科學(xué)，因此，教師在授課的時候也需要積極使用這種教學(xué)理念，讓所有教學(xué)工作都能夠在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中得以闡釋，學(xué)生的課堂參與程度也會更高，對于各個知識節(jié)點(diǎn)的具體內(nèi)容也會具備為深刻的印象，在后續(xù)的物理知識學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)也能夠具有更高的效果。比如，教師在講授向心力的相關(guān)理論知識時就應(yīng)該積極組織學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)課程中，讓學(xué)生能夠運(yùn)用自己的智慧解決其中存在的各種問題，讓學(xué)生能夠?qū)Ω鱾€知識的細(xì)節(jié)具備更為深刻的印象。教師在授課的時候應(yīng)該利用向心力演示器，讓學(xué)生明確向心力和圓周運(yùn)動物體之間的關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生深刻了解角速度的概念，學(xué)生可以更加清晰地意識到向心力會受到運(yùn)動半徑的影響。為了能夠進(jìn)一步闡釋其中各項理論知識的核心概念，教師在組織學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)課程的時候還需要注重使用控制變量法，通過合理控制變量來研究和明確影響向心力變化的主要因素。

二、理論課程聯(lián)系實(shí)踐內(nèi)容培養(yǎng)科學(xué)思維

物理知識本身就和人們的實(shí)際生活之間具有著千絲萬縷的關(guān)系，在日常生活中學(xué)生通過觀察就能夠及時發(fā)現(xiàn)很多應(yīng)用物理知識的現(xiàn)象，如鏡子呈現(xiàn)影像的原理或者車輛運(yùn)行過程中各種能量的轉(zhuǎn)化途徑等積極運(yùn)用了各項物理知識。教師在執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的時候不僅要將教材中的內(nèi)涵進(jìn)行多角度的分析，更需要在日常生活中尋找更多的教學(xué)資源，讓學(xué)生能夠切實(shí)感受到學(xué)習(xí)物理知識的重要性，學(xué)生在日常生活中也會積極運(yùn)用物理知識的核心理念解釋各種社會現(xiàn)象，這對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是十分重要的教學(xué)理念。比如，教師在講授摩擦力的相關(guān)知識時就可以積極使用生活中的教學(xué)資源解釋其中的深刻內(nèi)涵，讓學(xué)生能夠從多個角度了解到摩擦力出現(xiàn)的位置，以及摩擦力的運(yùn)用對于實(shí)際日常生活的重要性。為此，教師需要為學(xué)生提出一些引導(dǎo)性的問題讓學(xué)生進(jìn)行討論。

三、引導(dǎo)學(xué)生利用邏輯推理塑造科學(xué)思維

邏輯推理能力的提升對于學(xué)生在物理領(lǐng)域的發(fā)展是極為重要的，這種能力的完善能夠讓學(xué)生對各種抽象問題具有明確的認(rèn)知，學(xué)生能夠運(yùn)用自己的智慧解釋各種物理領(lǐng)域的問題。學(xué)生在面對各種理科問題的時候都能夠在較短的時間內(nèi)在腦海中塑造精確的思考路徑，這對于促進(jìn)學(xué)生的未來成長是重要的思考能力。教師在日常教學(xué)的時候也需要注重培養(yǎng)學(xué)生的這種科學(xué)思維方式，讓學(xué)生能夠運(yùn)用邏輯思維方式尋求問題的答案。在這樣的教學(xué)環(huán)境中學(xué)生也可以充分建立起自主思考的良好習(xí)慣，這樣，在學(xué)生的心目中物理知識不再是簡單的文字構(gòu)成，而是具有一定的生命力，學(xué)生的心智也能夠在運(yùn)用邏輯思維的過程中變得更為靈活和成熟，學(xué)生在面對任何問題的時候都會進(jìn)行更多角度的思考，促使學(xué)生在物理教學(xué)環(huán)境中具有更為寬廣的思考角度。伽利略在物理領(lǐng)域擁有崇高的地位，并且在物理學(xué)歷史的發(fā)展中做出了重要貢獻(xiàn)，切實(shí)推翻了原本的思想誤區(qū)，糾正了“重物下落速度要快于質(zhì)量較輕物體”的錯誤觀念。伽利略在這一物理問題中便積極運(yùn)用了精妙的邏輯思維方式。在原本錯誤的理論觀念下，如果質(zhì)量不同的物體在同一高度的下降速度存在差異性，當(dāng)兩種物體捆綁在一起的時候下降速度慢的物體會被下降速度快的物體拉著變得快一些。同時，由于物體由于捆綁在一起，總體質(zhì)量會增加，這種組合物體的下降速度也會隨之變得更快。但這些理論推斷的內(nèi)容和實(shí)際現(xiàn)象的結(jié)果并不符合。伽利略正是利用了邏輯思維方式將原本錯誤的觀念進(jìn)行了精細(xì)化的分析，讓原有觀點(diǎn)自身產(chǎn)生矛盾性，并在此基礎(chǔ)上推斷出物體正確的運(yùn)動狀態(tài)。不僅如此，伽利略在后續(xù)的研究中也積極運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)的思路證實(shí)了自己的想法，讓物體在的光滑的斜面上自由運(yùn)動，物體的運(yùn)動規(guī)律符合s/t2=常量（加速度a）的理論，這樣便能夠了解到物體的初速度為零，并且會在斜面上進(jìn)行勻加速直線運(yùn)動。倘若將斜面的角度調(diào)整到與地面垂直的90°，能夠了解到自由落體運(yùn)動也符合初速度為零的勻加速運(yùn)動這一物理學(xué)規(guī)律。這一教學(xué)理念能夠激勵學(xué)生在日后的物理知識研究過程中積極運(yùn)用邏輯思維方式，這樣科學(xué)思維對于促進(jìn)學(xué)生深刻分析物理學(xué)現(xiàn)象而言是極為重要的。

四、采取歸納演繹教學(xué)方式激發(fā)科學(xué)思維

歸納演繹形式的物理教學(xué)方法對于促進(jìn)學(xué)生在物理領(lǐng)域的進(jìn)步也是極為重要的，能夠讓學(xué)生針對某一物理現(xiàn)象總結(jié)出其中存在的規(guī)律性內(nèi)容，讓學(xué)生能夠運(yùn)用這些規(guī)律進(jìn)行物理知識的深刻研究。學(xué)生在后續(xù)的物理知識研究環(huán)節(jié)中也能夠運(yùn)用這些規(guī)律性的內(nèi)容解釋各種物理學(xué)知識內(nèi)涵。比如，教師在引導(dǎo)學(xué)生研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的時候就可以積極使用這種教學(xué)方式。教師首先需要做的就是準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，條形磁鐵以及電流計，并組織學(xué)生制作簡單的螺線管線圈。隨后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生將電流計和線圈進(jìn)行連接形成簡單的測量裝置，此時，學(xué)生需要將磁鐵反復(fù)插入和拔出線圈，并觀察電流計的數(shù)值變化，讓學(xué)生能夠在這種實(shí)驗(yàn)中觀察到磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化。后續(xù)學(xué)生還應(yīng)該及時改變線圈面積，這樣就能夠在一次次的實(shí)驗(yàn)中明確觀察到電磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈面積之間的關(guān)系，學(xué)生可以在這種實(shí)驗(yàn)中了解到磁通量?的內(nèi)涵。此時，教師還需要讓學(xué)生思考為什么磁鐵放置在線圈中不發(fā)生移動的情況下電流計不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。學(xué)生經(jīng)過集體討論能夠及時了解到，這是由于磁鐵沒有切割磁感線，也不會存在磁通量?的變化，電流計也不會產(chǎn)生變化。因此，在后續(xù)的物理教學(xué)中教師需要讓學(xué)生進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，并將不同實(shí)驗(yàn)條件下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行總結(jié)和歸納，并在結(jié)論中不斷分析結(jié)果具備差異性的主要原因。只有這樣，學(xué)生在進(jìn)行思考的時候才會更為全面，學(xué)生的科學(xué)思維方式能夠借此機(jī)會得到挖掘，學(xué)生在后續(xù)的物理知識學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中也會注重歸納演繹的重要性，在多次實(shí)驗(yàn)中尋找出物理知識的真諦。

五、使用類比聯(lián)想授課手段拓展科學(xué)思維

類比聯(lián)想教學(xué)方式的實(shí)施能讓學(xué)生對事物及現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)想和推測，讓學(xué)生在面對物理問題的時候可以進(jìn)行更加精細(xì)化的思考，培養(yǎng)學(xué)生深思熟慮的思考習(xí)慣，讓學(xué)生可以在比較及分析中找出物理現(xiàn)象的變化規(guī)律。這對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維也是十分重要的教學(xué)途徑。比如，教師在講授電勢能與電場力知識內(nèi)涵時就可以積極使用這種教學(xué)方式，讓學(xué)生將其中的知識點(diǎn)和重力做功等方面的內(nèi)容進(jìn)行對比和聯(lián)想，學(xué)生能夠依據(jù)原有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)理解新接觸到的物理知識，學(xué)生在理解電勢能等相關(guān)概念的時候可以更為順利，更為輕易地理解電勢能減少電場力做正功等的物理概念關(guān)系。學(xué)生在后續(xù)解決相關(guān)物理題目的時候也能夠具備更為廣闊的思路。這樣能夠切實(shí)做到溫故而知新，不僅讓學(xué)生對原本學(xué)習(xí)到的知識具有了更多角度的認(rèn)知，也能夠促進(jìn)學(xué)生提升學(xué)習(xí)新型知識的效率。學(xué)生在后續(xù)的物理知識研究環(huán)境中也會積極運(yùn)用類比聯(lián)想的方式，這種科學(xué)思維能夠促使學(xué)生了解物理更多層次的內(nèi)容。學(xué)生能夠有更多機(jī)會運(yùn)用自己的智慧解決各項物理問題，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也可以借此機(jī)會獲得根本性的激發(fā)，教師可以獲得事半功倍的教學(xué)效率。

六、結(jié)束語

綜上所述，高中物理教師在執(zhí)行教學(xué)任務(wù)的時候應(yīng)該進(jìn)行多方面的思考，緊跟時代的發(fā)展趨勢，積極運(yùn)用嶄新的教學(xué)理念塑造物理知識教學(xué)環(huán)境，讓班級內(nèi)部的所有學(xué)生都能夠參與到課堂討論環(huán)境中，學(xué)生的課堂參與度能夠獲得顯著提升，每個學(xué)生都有更多的機(jī)會運(yùn)用自己的智慧解決物理課堂中的各種問題，學(xué)生的科學(xué)思維方式能夠在完善的教學(xué)環(huán)境中得到顯著提升，學(xué)生之前可以形成隱形的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

參考文獻(xiàn)：

[1]柳軍義.高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力的有效方法淺探[J].學(xué)周刊，2021（6）：141-142.

[2]周霞.高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力的研究[J].文理導(dǎo)航（中旬），2021（2）：37-38.

[3]許琳琳.淺談核心素養(yǎng)下高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力[J].考試周刊，2020（95）：135-136.